5. 1 DFt
6.1máy quét và Video Camera
Tín hiệu ảnh ban đầu thực chất là tín hiệu tơng tự ( giống nh tín hiệu âm thanh). Hiện nay có một số kĩ thuật cho phép xác định mối quan hệ tơng quan giữa các dạng năng lợng, phát hiện và chuyển đổi lẫn nhau. Đối với xử lí ảnh một kĩ thuật cổ điển là kĩ thuật quét cơ khí. Nội dung của kĩ thuật này nh sau: ngời ta dịch chuyển tế bào cảm nhận theo một qui luật xác định để thu lại đợc từng phần của một ảnh trọn vẹn( giống nh quét sóng trên màn hình radar). Một số máy quét ảnh có sử dụng cánh tay máy, đợc gọi là Platen, máy quét dạng này chủ yếu là máy quét phẳng, trên cánh tay máy có đặt một tập hợp các tế bào cảm nhận phát ra các tia song song tuyến tính và đựoc đặt cách đều nhau. Một dạng máy quét khác có sử dụng cánh tay máy là máy quét kiểu tang trống (drum scaner). Máy quét high-end đợc sử dụng trong kĩ thuật tiền nhấn, một máy quét kiểu tang trống quay một trống mà trên đó các công việc thu nhận ảnh lần lợt đ- ợc thực thi.
Các máy quét điện tử đã trở thành thông dụng hơn, nguyên tắc hoạt động của các máy loại này dựa trên tính chất bị đổi hóng của tia điện tử trong các môi trờng điện từ trờng. Tia điện tử quét lên một bề mặt nhạy sáng, dới tác dụng của bề mặt này tia điện tử bị thay đổi tơng ứng trả về từng phân lợng ánh sáng. Các
mấy quay kiểu ống là ví dụ điển hình cho dạng máy quét điện tử. Từ khi công nghệ bán dẫn ra đời, các máy quay ảnh đợc sản xuất đã từng bớc chiếm lĩnh thị trờng cả về mặt chất lợng cũng nh giá cả. Kết quả là các máy quét kiểu Tube đợc a chuộng, các nhà chuyên môn và các khách hàng đều sử dụng máy quét kiểu solid-state điển hình.
Tiền thân của máy quét solid-state sử dụng ngày nay là máy CCD (charged coupled device), nó đợc phát minh bởi Williards Boyle Geoge Esmith tại BellLabs vào những năm đầu của thập kỉ 70. Dựa trên các bộ cảm biến bán dẫn máy quay CCD cảm nhận từng phần tử nhạy sáng riêng biệt, mỗi phần tử tơng ứng với một điểm ảnh. Kích thớc của điểm thay đổi trong khoảng 7 tới 14 àm (1àm =1x10-6 m). Trong khi đó bớc sóng của tia lazer He-Ne là 638 nm ,ánh sáng đỏ (1 nm = 10-9 m). Trên hình 6.1 cho ta thấy hình ảnh của thang xám với dọc trắng ở chính giữa.
Hình 6.1
Các máy quét điển hình ngày nay nhờ vào các phần tử CCD và kĩ thuật platen mà có độ phân giải cao hơn các máy cầm tay. Hiện nay mọi ngời thờng chụp ảnh bằng máy quay phim sau đó quét ảnh để đạt độ phân giải cao hơn. Phim ảnh th- ờng có độ rộng trung bình ( phim Kodak 3369 có độ rộng 35 mm) và đạt đợc mật độ 100 dòng trên một mm(10000 nm), trong phòng thí nghiệm đạt đợc mật độ 1000 dòng trên một mm (1000 nm)[ Kodak]. Những máy quét số có độ rộng phim 35 mm cho 2048x3072 điểm, mỗi điểm cần tới 32 bits (muốn có thêm
thông tin hãy liên hệ theo địa chỉ
http://www.davidmyes.com.au/rf8035.html.
Nh vậy mỗi một ảnh có khoảng 6.2 triệu điểm ảnh. Các máy quay điện tử sử dụng CCD cho độ phân giải 850x984 điểm (ví dụ máy quét Video có sử dụng CCD cho độ phân giải 640x480 điểm vói 24 bít màu cho một điểm ).
Mặc dù phim có độ phân giải cao hơn từ 10 đến 1000 lần trên một đơn vị ảnh so với các máy quét CCD nhng một nhân tố hạn chế cơ bản là về kích thớc. Kích thớc thông thờng của phim là 35 mm, nhng trong các trờng hợp khác đòi hỏi các kích thớc lớn hơn ví dụ nh trong chiếu bóng phim 70mm, máy quay mô tả ảnh động 127mm, phim X-quang, máy quay toàn cảnh ... thì gây rất nhiều khó khăn. Tất nhiên khi kích thớc tăng lên thì số lợng các điểm ảnh cũng tăng. Một nhân tố khác là giá cả, giá bán của các máy quay ảnh số thì giảm nhanh. Nh vậy con ng- ời không thấy thật cần thiết cần có ảnh độ phân giải cao do phim mamg lại mà họ chỉ cần các ảnh tạo ra bởi các máy quay ảnh số.
Chúng ta nhận thấy có một số ngời phân vân không biết với phơng pháp quét ảnh độ phân giải cao và kích thớc ảnh lớn thì cần bao nhiêu bộ nhớ. Chúng ta hãy xét ví dụ sau, giả sử ta có một máy quét màu cho ảnh 3x5 inch vói 24 bit cho một điểm ảnh, mỗi inch có 1200 điểm ảnh nh vậy sẽ có
3x5x1200x1200x3=64 MB(MB=megahyte, Mb=megabit). Nh vậy ngòi đó sẽ tăng bộ nhớ lên 450MB khi chạy phần mềm PhotoShop và nh vậy cho phép quét ảnh 8x10 với mật độ 1200 điểm /inch (8x10x1200x1200x3=345MB).
Sau đây chúng ta tìm hiểu một số phép xử lý đơn giản, các phép xử lý khác đợc nói tới trong các phần tiếp theo. Trớc hết chúng ta bắt đầu với giao diện Observer.